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[摘 要]随着天然气使用的不断普及,很多天然气设备在长期使用过程之中会受到冬季气温影响,而使得设备产生了冰冻等现象,所以本文将针对天然气设备出现冰堵的原因以及影响因素进行探究,以此提出对于天然气设备冰堵问题的改善方法。
[关键词]天然气;冰堵;改善
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)08-0328-01
天然气设备出现冰堵原因有两大点,一是因为管道因为气温影响,受冷而在低温环境下冻结成冰,二是因为天然气本身在传输过程之中会存在天然气水合物形成。而一旦出现冰堵问题,就会造成设备设施的损坏,也会影响管道以及过滤器前后压差的巨大变化,所以需要高度重视天然气设备出现冰堵的主要原因,并且针对此类原因进行优化,从而应用相应的天然气冰堵问题改善方案。
一、天然气设备出现冰堵的影响原因
大多数天然气设备出现冰堵现象都是天气寒冷、温度下降所导致,尤其是在北方地区,冬天的低温条件下,很容易影响管道天然气的传送状态。从管道自身的传输特点上来看,在传输天然气的过程之中,管道内部会有大量的水,这些水有些是因为管道凹凸不平所产生的回流水,也有一些是天然气管线在试压之后所产生的湿度水积累,经过气密性实验以及压缩空气温度试验之后,都会致使天然气内部的水分经过冷凝沉积下来[1]。并且天然气在开采过程之中也会存在水分,这些水分在集聚的基础之上,就会在低温条件作用下产生冰堵现象。
其次天然气自己本身也会产生天然气水合物等成分,也会在一定程度上导致天然气设备中存在冰堵问题。而一旦出现冰堵问题就可能造成泄露以及停输等多种事故;因为水在结冰的过程之中,会将天然气里的甲烷等气体包裹在冰里,从而形成可燃冰,在泄露时也会存在着一定的安全隐患。
天然气管道在使用中有很多调压装置,比如调节阀、引压管等,在调压装置失灵,并且存在漏洞时,也会导致天然气管道冰堵。所以如何针对这些液态游离水以及设备问题进行改进,是解决天然气设备冰堵原因以及改善的关键。
二、改善天然气设备冰堵问题的主要措施
(一)预防冰堵问题的有效措施
北方地区在气温下降之前,就要对天然气管道以及天然气进行除水、除湿的处理,还可以针对容易出现冰堵部位的管道进行棉絮的包裹处理,避免管道出现过冷现象;要脱除天然气中的实际水分,并且降低水露点,使得水蒸气不会冷凝沉积成自由水。天然气运输中会有相应的排水排污装置,所以可以利用仪表阀以及引压管等设施,来引导天然气脱除液态水分,虽然不能够完全阻止在低温条件下天然气水合物的进一步形成,但是能够降低其冰堵的严重状况;因为天然气水合物是在一定的撞击与运输条件下,形成的压力作用下的复合物,在压力的设置上尽量降低到水合物的生成压力之下[2]。
根据天然气管道的总体布局进行分析,常规的管道清理方式,如通球清管、干空气干燥方式等,就能够对于常规管线进行管线存水的排除;但是如果是环网加支线的形式,则要尽可能针对其管道内部的压力差值进行调整,而调小减压系统中天然气的压强,虽然会影响干线对于天然气的基本运输能力,但是在很大程度上可以预防冰堵问题,破坏了天然气水合物的形成条件。或者采取干燥剂干燥法,来注入管线内部;并且在天然气之中融入相应的水化物抑制剂,来提升化学离子与水分子之间的竞争力,根据我国目前市场实际调查来看,在天然气设备预防冰堵问题上,抑制剂通常以甲醇、乙醇、乙二醇等化学成分为主,这些化学成分通过泵注入,能够有效改变天然气水合物的基本热力学条件,降低天然气水合物的结晶速度以及集聚状态,是避免天然气水合物形成,缓解水合物分解问题的具体措施。为了避免因为施工不当而致使管道内部存留大量水分,应该选择在干燥天气时对于天然气管线进行彻底吹扫,避免水分回流等问题,结合过滤干燥器,来降低管道内部整体的水分含量,不仅仅是试压机要设置好相应的过滤干燥器,空压机也要设置过滤干燥器,这些都能够对于天然气的线路管道进行除湿。
提升天然气自身的温度也是预防冰堵的较好方式,利用水套炉加装系统以及电伴热加装系统来防治调节阀以及引压管出现冰堵显现,让天然气的实际温度能够控制在水露点以上,避免水蒸气在挥发的基础之上进一步冷凝成水;这些方式都能够在一定程度上避免天然气水合物的形成,从而提升冰堵问题预防的有效性。
(二)解决冰堵问题的有效措施
首先可以结合出现冰堵问题的实际设备部位;根据问题发生位置进行讨论与解决方案的有效设计;以流量调节阀为例,流量调节阀自身的阀壁相对较厚,所以可能在热水浇筑以及家产电伴热的方式来看,无法取得较好的解决冰堵的效果,所以可以使用压差调节的形式,来降低节流效应,并且利用分输支路调整的形式来进一步优化冰堵问题。如果是管线出现冰堵现象,可以直接采取热水浇筑的形式,来冲击冰堵位置。进一步提升天然气的温度,也能够促进水合物的分解消纳,解除天然气水合物在管道的堵塞现象。
而压力调整也是解决冰堵的有效措施,将已经出现冰堵问题的管线段进行降压与防控处理,当水合物的形成温度能够在压力下降的同时而不断降低时,事实上,内部的天然气水合物已经开始进行分解,分解之后,天然气冰堵现象就能够得到较好的缓解[3]。解决冰堵问题的关键,就是时效性,要在发现问题的基础之上,第一时间进行应急处置,从温度、水合物分解、排水、压力等多個方面进行调整。
结语
在目前天然气管道冰堵的预防与解决的过程之中,还需要被不断更新预防手段,提升解决效率,在探究天然气管道出现冰堵问题实际原因的基础之上,利用包棉絮、添加抑制剂、浇筑热水、调节压强、应用电伴热加装系统等多种方式,实现冰堵问题的有效预防;天然气在冬季运行过程之中,很容易出现冰堵故障,可以利用设备优化的形式,加强温度以及压强的调节,及时进行常规的检查与日常维护,从而利用其天然气管道的电伴热自身涡流效应来产生相应的热量,以此来提升天然气管道预防并解决冰堵问题的工作质量以及工作效率。
参考文献
[1]郭秀平.天然气输配场站冰堵的预防和处理措施[J].中国新技术新产品,2018(2):97-98.
[2]王伟.天然气管道冰堵原因与治理措施[J].石化技术,2017(7):97.
[3]左冬来.天然气管道冰堵成因及防治措施[J].化工设计通讯,2017(1):149-150.
[关键词]天然气;冰堵;改善
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)08-0328-01
天然气设备出现冰堵原因有两大点,一是因为管道因为气温影响,受冷而在低温环境下冻结成冰,二是因为天然气本身在传输过程之中会存在天然气水合物形成。而一旦出现冰堵问题,就会造成设备设施的损坏,也会影响管道以及过滤器前后压差的巨大变化,所以需要高度重视天然气设备出现冰堵的主要原因,并且针对此类原因进行优化,从而应用相应的天然气冰堵问题改善方案。
一、天然气设备出现冰堵的影响原因
大多数天然气设备出现冰堵现象都是天气寒冷、温度下降所导致,尤其是在北方地区,冬天的低温条件下,很容易影响管道天然气的传送状态。从管道自身的传输特点上来看,在传输天然气的过程之中,管道内部会有大量的水,这些水有些是因为管道凹凸不平所产生的回流水,也有一些是天然气管线在试压之后所产生的湿度水积累,经过气密性实验以及压缩空气温度试验之后,都会致使天然气内部的水分经过冷凝沉积下来[1]。并且天然气在开采过程之中也会存在水分,这些水分在集聚的基础之上,就会在低温条件作用下产生冰堵现象。
其次天然气自己本身也会产生天然气水合物等成分,也会在一定程度上导致天然气设备中存在冰堵问题。而一旦出现冰堵问题就可能造成泄露以及停输等多种事故;因为水在结冰的过程之中,会将天然气里的甲烷等气体包裹在冰里,从而形成可燃冰,在泄露时也会存在着一定的安全隐患。
天然气管道在使用中有很多调压装置,比如调节阀、引压管等,在调压装置失灵,并且存在漏洞时,也会导致天然气管道冰堵。所以如何针对这些液态游离水以及设备问题进行改进,是解决天然气设备冰堵原因以及改善的关键。
二、改善天然气设备冰堵问题的主要措施
(一)预防冰堵问题的有效措施
北方地区在气温下降之前,就要对天然气管道以及天然气进行除水、除湿的处理,还可以针对容易出现冰堵部位的管道进行棉絮的包裹处理,避免管道出现过冷现象;要脱除天然气中的实际水分,并且降低水露点,使得水蒸气不会冷凝沉积成自由水。天然气运输中会有相应的排水排污装置,所以可以利用仪表阀以及引压管等设施,来引导天然气脱除液态水分,虽然不能够完全阻止在低温条件下天然气水合物的进一步形成,但是能够降低其冰堵的严重状况;因为天然气水合物是在一定的撞击与运输条件下,形成的压力作用下的复合物,在压力的设置上尽量降低到水合物的生成压力之下[2]。
根据天然气管道的总体布局进行分析,常规的管道清理方式,如通球清管、干空气干燥方式等,就能够对于常规管线进行管线存水的排除;但是如果是环网加支线的形式,则要尽可能针对其管道内部的压力差值进行调整,而调小减压系统中天然气的压强,虽然会影响干线对于天然气的基本运输能力,但是在很大程度上可以预防冰堵问题,破坏了天然气水合物的形成条件。或者采取干燥剂干燥法,来注入管线内部;并且在天然气之中融入相应的水化物抑制剂,来提升化学离子与水分子之间的竞争力,根据我国目前市场实际调查来看,在天然气设备预防冰堵问题上,抑制剂通常以甲醇、乙醇、乙二醇等化学成分为主,这些化学成分通过泵注入,能够有效改变天然气水合物的基本热力学条件,降低天然气水合物的结晶速度以及集聚状态,是避免天然气水合物形成,缓解水合物分解问题的具体措施。为了避免因为施工不当而致使管道内部存留大量水分,应该选择在干燥天气时对于天然气管线进行彻底吹扫,避免水分回流等问题,结合过滤干燥器,来降低管道内部整体的水分含量,不仅仅是试压机要设置好相应的过滤干燥器,空压机也要设置过滤干燥器,这些都能够对于天然气的线路管道进行除湿。
提升天然气自身的温度也是预防冰堵的较好方式,利用水套炉加装系统以及电伴热加装系统来防治调节阀以及引压管出现冰堵显现,让天然气的实际温度能够控制在水露点以上,避免水蒸气在挥发的基础之上进一步冷凝成水;这些方式都能够在一定程度上避免天然气水合物的形成,从而提升冰堵问题预防的有效性。
(二)解决冰堵问题的有效措施
首先可以结合出现冰堵问题的实际设备部位;根据问题发生位置进行讨论与解决方案的有效设计;以流量调节阀为例,流量调节阀自身的阀壁相对较厚,所以可能在热水浇筑以及家产电伴热的方式来看,无法取得较好的解决冰堵的效果,所以可以使用压差调节的形式,来降低节流效应,并且利用分输支路调整的形式来进一步优化冰堵问题。如果是管线出现冰堵现象,可以直接采取热水浇筑的形式,来冲击冰堵位置。进一步提升天然气的温度,也能够促进水合物的分解消纳,解除天然气水合物在管道的堵塞现象。
而压力调整也是解决冰堵的有效措施,将已经出现冰堵问题的管线段进行降压与防控处理,当水合物的形成温度能够在压力下降的同时而不断降低时,事实上,内部的天然气水合物已经开始进行分解,分解之后,天然气冰堵现象就能够得到较好的缓解[3]。解决冰堵问题的关键,就是时效性,要在发现问题的基础之上,第一时间进行应急处置,从温度、水合物分解、排水、压力等多個方面进行调整。
结语
在目前天然气管道冰堵的预防与解决的过程之中,还需要被不断更新预防手段,提升解决效率,在探究天然气管道出现冰堵问题实际原因的基础之上,利用包棉絮、添加抑制剂、浇筑热水、调节压强、应用电伴热加装系统等多种方式,实现冰堵问题的有效预防;天然气在冬季运行过程之中,很容易出现冰堵故障,可以利用设备优化的形式,加强温度以及压强的调节,及时进行常规的检查与日常维护,从而利用其天然气管道的电伴热自身涡流效应来产生相应的热量,以此来提升天然气管道预防并解决冰堵问题的工作质量以及工作效率。
参考文献
[1]郭秀平.天然气输配场站冰堵的预防和处理措施[J].中国新技术新产品,2018(2):97-98.
[2]王伟.天然气管道冰堵原因与治理措施[J].石化技术,2017(7):97.
[3]左冬来.天然气管道冰堵成因及防治措施[J].化工设计通讯,2017(1):149-150.